[發明專利]蛋白石頁巖復合材料制備方法

在審

• 申請號: 201510853866.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105601252A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 李青山;王玉;劉煥萍
• 申請（專利權）人: 北京森源華誠科技發展有限公司
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13;C04B33/04;C04B33/32
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明屬于無機非金屬材料、功能材料、新復合材料料、復合材料、家居裝修等領域。

背景技術

蛋白石作為寶石，英文名為Opal，蛋白石是二氧化硅的水合物，成分為SiO₂·nH₂O，是非晶質結構，所以無一定的外形，斷口為貝殼狀，蛋白石頁巖是由火山爆發形成的火山灰，主要化學成分是二氧化硅，經在空氣中灼燒形成細小熾熱體經落入湖底沉積而形成，如果沉淀在生物遺骸中，則形成“樹化玉”；沉淀在海螺遺骸中，則形成"螺化玉"，螺化玉目前僅在海南少有發現，當地人稱為螺化石或海玉，因數量稀少極為珍貴。

蛋白石頁巖其礦物成分為非晶態蛋白石及微細方英石等，屬于高硅非晶體結構，具有頁狀層理，粒度細小均勻，結構疏松多孔等特征。它的多孔結構較發育，吸附性強，是制備具有吸附、調濕性能材料的理想原料。天然產出的蛋白石頁巖粉體也已經在工業水、飲用水處理，氣體干燥，大氣污染治理和填料等方面開展了相應的研究。但涉及制備具有一定強度、吸附性能好的復合材料還未見報道。

發明內容

蛋白石頁巖復合材料制備方法，目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種蛋白石頁巖復合材料；另一種目的是提供一種蛋白石頁巖復合材料的制備方法。蛋白石頁巖復合材料的組成按質量分數由下列原料組成：天然蛋白石頁巖50-100wt%，高嶺石或膨潤土0-20wt%，沸石、長石或硅灰石0-15wt%，碳酸鈉或玻璃粉0.1-5wt%，激發劑0.01-3.8wt%。

蛋白石頁巖復合材料制備方法步驟如下：將80-86wt%天然蛋白石頁巖塊體經過破碎粉磨至小于120目，按質量分數加入8-12wt%高嶺石或膨潤土，2-6wt%沸石、長石或硅灰石，0.1-5wt%碳酸鈉或玻璃粉，激發劑0.6-0.8wt%混合研磨均勻。將研磨均勻的粉體，在成型機上干壓成型，制成坯體，或采用含水量為20-40wt%的泥料壓制成型并干燥。將坯體或成型并干燥的坯料在空氣氣氛中階梯式升溫燒結，在300℃燒結保溫0.5-1小時，升溫至400-700℃保溫1-2小時，繼續升溫至800-1000℃保溫1-3小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。蛋白石頁巖復合材料制備方法，步驟中所述的干壓成型壓力為4MPa以上。

實施方式

實施例1：

取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁巖粉，加入0.25克碳酸鈉，加入1克沸石粉，加入5克高嶺石，激發劑0.3克，混合研磨均勻；將混合均勻的粉體按質量份數加入25wt%水，混合震動成型，在80℃條件下干燥2小時；將成型并干燥的坯體在空氣氛圍中燒結，先在300℃保溫1小時，之后升溫至550℃保溫1小時，繼續升溫至850℃保溫2小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。測試該復合材料顯氣孔率50%，抗壓強度13MPa。

實施例2：

取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁巖粉，加入0.1克碳酸鈉，加入5克沸石粉，加入5克高嶺石，激發劑0.1克，混合研磨均勻；將混合均勻的粉體按質量份數加入25wt%水，混合震動成型，在80℃條件下干燥2小時；將成型并干燥的坯體在空氣氛圍中燒結，先在300℃保溫1小時，之后升溫至700℃保溫1小時，繼續升溫至900℃保溫2小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。測試該復合材料顯氣孔率46%，抗壓強度18MPa。

實施例3：

取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁巖粉，加入0.5克碳酸鈉，加入5克沸石粉，加入6克高嶺石，激發劑0.3克，混合研磨均勻；將混合均勻的粉體按質量份數加入25wt%水，混合震動成型，在80℃條件下干燥2小時；將成型并干燥的坯體在空氣氛圍中燒結，先在300℃保溫1小時，之后升溫至600℃保溫1小時，繼續升溫至850℃保溫2小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。測試該復合材料顯氣孔率48%，抗壓強度20MPa。